陸曉飛+寧宇

摘 要：數(shù)據(jù)庫在雷達(dá)對抗偵察裝備的自動(dòng)測試中起著非常重要的作用。首先，給出了自動(dòng)測試系統(tǒng)的構(gòu)建和常用的自動(dòng)測試方法，分析了自動(dòng)測試中的數(shù)據(jù)組成；其次，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫中的各個(gè)數(shù)據(jù)表；最后，給出了基于數(shù)據(jù)庫的軟件構(gòu)成，設(shè)計(jì)了軟件的測試流程。實(shí)踐證明，應(yīng)用數(shù)據(jù)庫技術(shù)于自動(dòng)測試系統(tǒng)中，軟件易于編寫，具有可擴(kuò)展性和移植性強(qiáng)等特點(diǎn)，具有較大的應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)庫 雷達(dá)對抗偵察裝備 自動(dòng)測試

中圖分類號：TP202 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）04（b）-0014-04

Abstract：The database plays a very important role in the automatic test of radar countermeasure reconnaissance equipment. Firstly， the automatic test system construction and common automatic test method， the paper analyzes the automatic test data， followed by the design of various data in the database table. Then， the paper gives the software based on database structure， design of the software testing process. Practice has proved that the application of database technology in the automatic test system， the software is easy to write， has the characteristics of expansibility and portability， and has great application value.

Key Words：Data base；Radar countermeasure reconnaissance equipment；Automatic testing

雷達(dá)對抗偵察裝備在電子對抗中擔(dān)負(fù)著對敵方雷達(dá)信號偵察處理的任務(wù)。對雷達(dá)對抗偵察裝備的測試有效與否，將很大程度上決定了裝備能否正常發(fā)揮其性能。目前，對應(yīng)裝備的測試，正在逐漸從手工測試向自動(dòng)測試過渡。在編制自動(dòng)測試軟件的過程中，對于數(shù)據(jù)的處理方式有兩種手段：一是將測試參數(shù)、程控指令、測試結(jié)果等都置于測試軟件中，任何的改變都要重新編譯和鏈接源程序[1]；二是將數(shù)據(jù)置于數(shù)據(jù)庫中，此時(shí)對數(shù)據(jù)庫的研究將非常重要。該文采用第二種手段，研究了數(shù)據(jù)庫在雷達(dá)對抗偵察裝備自動(dòng)測試中的設(shè)計(jì)和應(yīng)用。

數(shù)據(jù)庫在自動(dòng)測試中主要有如下的作用：一是將測試參數(shù)、結(jié)果、控制命令集成于數(shù)據(jù)庫中管理和調(diào)用，方便測試信號的生成和測試結(jié)果的判斷；二是控制自動(dòng)測試的流程；三是分離程序和數(shù)據(jù)，提高測試軟件的通用性、可維護(hù)性、可擴(kuò)充性，減少編程中的工作量[1]；四是方便察看測試結(jié)果，用于日常訓(xùn)練。

1 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

1.1 需求分析

1.1.1 自動(dòng)測試系統(tǒng)的構(gòu)建

自動(dòng)測試系統(tǒng)主要由信號激勵(lì)器和數(shù)據(jù)采集端組成。信號激勵(lì)端由工控機(jī)控制矢量信號源發(fā)射雷達(dá)模擬信號，信號通過空饋或線饋方式進(jìn)入裝備中，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對裝備的響應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集并測量，將測量結(jié)果交由接收端的工控機(jī)，接收端的工控機(jī)根據(jù)采集結(jié)果控制信號激勵(lì)端的工控機(jī)進(jìn)行下一步的測試。兩端的工控機(jī)通過無線網(wǎng)卡通信。整體系統(tǒng)框架如圖1所示。

1.1.2 自動(dòng)測試方法

雷達(dá)偵察設(shè)備的測試主要包括裝備整體性能測試、偵察前端測試和偵察后端測試的三個(gè)部分。測試指標(biāo)主要包括系統(tǒng)靈敏度、工作頻率范圍、動(dòng)態(tài)范圍、測頻精度、測向精度、脈沖調(diào)制參數(shù)測量范圍、信號調(diào)制類型識別能力等項(xiàng)。

以接收機(jī)的靈敏度測試為例，首先在頻率范圍內(nèi)隨機(jī)選取10個(gè)頻率點(diǎn)（包括兩個(gè)端點(diǎn)及中心頻率點(diǎn)）測試，信號源起始功率置于給定接收機(jī)靈敏度功率10 db以上；在某一個(gè)頻率點(diǎn)內(nèi)，由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)計(jì)算出接收機(jī)的輸出頻率、脈寬、重復(fù)頻率，若以上結(jié)果滿足一定的誤差要求，如測頻誤差不大于3倍測頻精度值，減少信號源輸出功率，直至測試結(jié)果不能滿足誤差要求為止，記錄此時(shí)的信號源輸出功率；重復(fù)以上步驟得到其他頻率點(diǎn)的；根據(jù)公式=-||計(jì)算各頻率點(diǎn)的靈敏度，其中為測試頻率的電纜損耗。

1.1.3 數(shù)據(jù)組成

在自動(dòng)測試系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)主要分為兩類：一類是測試輔助數(shù)據(jù)，包括測試人員信息，測試儀器信息和激勵(lì)信號數(shù)據(jù)；第二類是被測裝備數(shù)據(jù)，包括裝備整體性能測試數(shù)據(jù)，偵察前端性能測試數(shù)據(jù)，偵察后端性能測試數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)組成樹形結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

1.2 數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫時(shí)，要保證數(shù)據(jù)庫知識的完善?？梢栽趯Ρ粶y試裝備的先驗(yàn)知識充分了解及完備分析的基礎(chǔ)之上，通過對不同測試對象的剖析與數(shù)據(jù)挖掘來填充數(shù)據(jù)庫，也可以通過自動(dòng)測試系統(tǒng)中的測試數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)補(bǔ)充與校正。同時(shí)，要能夠應(yīng)用數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)對近千項(xiàng)測試參數(shù)、測試結(jié)果的管理。

數(shù)據(jù)庫采用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫Access，Access的核心是Microsoft Jet數(shù)據(jù)庫引擎，操作方便，簡單易學(xué)。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫用平面二維表格的形式來描述數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系，表格的每個(gè)行稱為一條記錄，每一列稱為一個(gè)字段，數(shù)據(jù)庫存儲的內(nèi)容就是實(shí)體，字段對應(yīng)數(shù)據(jù)庫中實(shí)體的屬性，用來描述實(shí)體某一方面的特性。

根據(jù)需求，數(shù)據(jù)庫分為三個(gè)部分：一是測試激勵(lì)部分，即雷達(dá)信號數(shù)據(jù)庫；二是測試裝備相關(guān)的部分，包括測試信息庫、測試對象庫和測試流程庫；三是測試結(jié)果部分，即測試結(jié)果數(shù)據(jù)庫。采用這樣的方式分類數(shù)據(jù)庫，層次分明，邏輯明晰，易于管理和理解。

（1）雷達(dá)信號數(shù)據(jù)庫管理激勵(lì)信號的參數(shù)設(shè)置。在雷達(dá)對抗偵察裝備的測試過程中，模擬越接近真實(shí)的雷達(dá)信號，越能準(zhǔn)確地檢測出裝備的真正性能。雷達(dá)信號源具有頻率范圍、脈沖重頻范圍、脈寬范圍、脈內(nèi)調(diào)制特征等多項(xiàng)性能參數(shù)。隨著雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展，新的雷達(dá)性能參數(shù)不斷出現(xiàn)，因此將雷達(dá)信號激勵(lì)參數(shù)單獨(dú)組建數(shù)據(jù)庫不僅有利于對數(shù)據(jù)的管理，同時(shí)便于對雷達(dá)性能參數(shù)進(jìn)行擴(kuò)充。在組建雷達(dá)信號數(shù)據(jù)庫時(shí)，可以以雷達(dá)的工作體制類型進(jìn)行分類，如為連續(xù)波體制雷達(dá)和脈沖體制雷達(dá)分別組建數(shù)據(jù)庫，也可以以雷達(dá)的工作波段進(jìn)行分類，如為L、S、X波段雷達(dá)分別組建數(shù)據(jù)庫。但以上的做法往往在組建雷達(dá)輻射源識別數(shù)據(jù)庫時(shí)常用，如文獻(xiàn)[6]，不便于組建裝備測試時(shí)使用的數(shù)據(jù)庫。該文采用面向測試需求的方法，為每一個(gè)測試項(xiàng)構(gòu)建單獨(dú)的激勵(lì)信號參數(shù)表。為此，設(shè)計(jì)了兩個(gè)數(shù)據(jù)表模板，如表1、表2所示，對應(yīng)每一個(gè)測試項(xiàng)只需按照模板填寫數(shù)據(jù)，若雷達(dá)性能參數(shù)發(fā)生變化，則改變模板即可。其字段定義如下所示。

（2）測試信息庫包括測試基本信息表和測試儀器管理表。測試基本信息表存儲測試此次測試的人員、時(shí)間、被測設(shè)備等基本信息，測試儀器管理表管理所有用到的測試儀器及參數(shù)設(shè)置指令。

（3）測試對象庫包括測試裝備表和測試項(xiàng)管理表。測試裝備表管理各測試裝備的基本信息，如生產(chǎn)廠家、所屬單位等，測試項(xiàng)管理表管理各測試裝備的測試項(xiàng)、標(biāo)稱值、精度要求及用到的測試儀器，測試裝備名與測試項(xiàng)是聯(lián)合主鍵。

（4）測試流程庫管理每個(gè)測試項(xiàng)所用到的信號類型。包括每個(gè)測試項(xiàng)的信號類型、終止信號類型，對于每一種類型，在測試時(shí)，需要改變其中的一個(gè)參數(shù)，如測試靈敏度，在其他參數(shù)不變的前提下，改變幅度值直到測試結(jié)果誤差過大則進(jìn)入下一信號類型測試，因此，流程表中還包括步進(jìn)參數(shù)名和步進(jìn)參數(shù)值。所用字段如表3所示。

（5）測試結(jié)果庫存儲最近一次的測試結(jié)果，采用的信號類型以及結(jié)果的初步分析。

2 基于數(shù)據(jù)庫的軟件設(shè)計(jì)

2.1 軟件結(jié)構(gòu)圖

軟件采用C++Builder6.0編寫。圖3所示為軟件模塊結(jié)構(gòu)圖。

自動(dòng)測試系統(tǒng)軟件包括自檢模塊、通訊模塊、測試模塊、信號激勵(lì)模塊、天線轉(zhuǎn)臺控制模塊和數(shù)據(jù)庫模塊。通訊模塊用于兩端的工控機(jī)通信；測試模塊對于每一項(xiàng)測試提供測試指標(biāo)選擇、相應(yīng)的測試結(jié)果處理等；信號激勵(lì)模塊解析工控機(jī)的命令并控制信號源發(fā)射信號；天線轉(zhuǎn)臺控制模塊控制發(fā)射天線對準(zhǔn)裝備的偵察天線，包括控制天線轉(zhuǎn)臺的俯仰軸、水平軸和升降軸，以及接受轉(zhuǎn)臺的角度反饋，進(jìn)行閉環(huán)控制；數(shù)據(jù)庫模塊對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行管理并對數(shù)據(jù)進(jìn)行打印輸出。

2.2 基于數(shù)據(jù)庫的測試流程控制

針對一個(gè)特定的測試項(xiàng)，首先從測試項(xiàng)管理表中讀取用到的測試儀器，判斷儀器是否連接，給出提示。然后讀取測試流程庫中的流程，進(jìn)行測試。測試時(shí)，首先根據(jù)流程庫中的起始信號類型從雷達(dá)信號數(shù)據(jù)庫中加載參數(shù)，根據(jù)測試后的信號的識別結(jié)果，如脈沖描述字，脈內(nèi)特征參數(shù)和信號類型，與信號數(shù)據(jù)表中的各參數(shù)進(jìn)行比對，若在誤差允許范圍之內(nèi)則改變步進(jìn)參數(shù)值，否則停止測試輸出結(jié)果至測試結(jié)果數(shù)據(jù)庫。每一種信號類型都采取同樣的方法，直至終止信號類型測試完，該次測試結(jié)束。圖4所示為軟件流程圖。

3 結(jié)語

基于數(shù)據(jù)庫的測試軟件具有通用性，可擴(kuò)展性等特點(diǎn)，其結(jié)構(gòu)滿足多種專業(yè)的要求，目前，數(shù)據(jù)庫在自動(dòng)測試系統(tǒng)領(lǐng)域已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用[2—4]。將數(shù)據(jù)庫應(yīng)用到雷達(dá)對抗偵察系統(tǒng)之中，可以起到減少編程工作量、有效管理數(shù)據(jù)、提高測試流程控制效率等作用。該數(shù)據(jù)庫已經(jīng)應(yīng)用到某型雷達(dá)對抗偵察裝備的自動(dòng)測試系統(tǒng)，并可以推廣到其他雷達(dá)對抗系統(tǒng)的自動(dòng)測試之中。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊艾兵，任衛(wèi)武，彭偉.基于數(shù)據(jù)庫的導(dǎo)彈自動(dòng)測試系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)[J].儀表技術(shù)，2011（2）：8-11.

[2] 黃皓，方媛，尹祿高.基于數(shù)據(jù)庫的飛行器通用測試平臺設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用，2015（6）：59-63.

[3] 劉乃強(qiáng)，鄭賓，王舒，等.Labwindows/CVI數(shù)據(jù)庫技術(shù)在輕武器殺傷測試軟件中的應(yīng)用[J].火控雷達(dá)技術(shù)，2015，44（2）：107-111.

[4] 吳坤，蔡金燕，韓春輝.數(shù)據(jù)庫技術(shù)在某型雷達(dá)測試軟件中的應(yīng)用研究[J].信息技術(shù)，2011（1）：88-90.

[5] 王怡蘋，許愛強(qiáng)，汪定國.自動(dòng)測試系統(tǒng)中測試數(shù)據(jù)管理[J].電子測量技術(shù)，2010，33（3）：137-139.

[6] 臧勤.雷達(dá)輻射源數(shù)據(jù)庫的優(yōu)化[J].雷達(dá)與對抗，2010，30（3）：63-66.